有机碳对土壤团聚体形成的影响研究进展

周家昊，褚军杰，孙万春，邹 平，俞巧钢，马军伟，杨 军

（1.长江大学 农学院，湖北 荆州 434025；2.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021；3.浙江农林大学 环境与资源学院，浙江 杭州 311300；4.长江大学 湿地生态与农业利用教育部工程研究中心，湖北 荆州 434025）

土壤是土壤颗粒、有机物、水、空气和生活在其中的生物的集合体，提供了气体交换、水分渗透、抗侵蚀、碳储存等生态系统功能[1-2]。土壤的物理结构是土壤实现这些生态系统功能的关键[3]，作为土壤结构和功能的最小单元的土壤团聚体是土壤健康的重要指标，也是土壤有机碳（SOC）物理保护不可或缺的一部分[4]。土壤团聚体的形成是受成土矿物类型、SOC 含量及化学组成、植物根系、土壤生物等多重因素综合影响的复杂过程[5]。其中，成土矿物类型受成土母质和气候因素影响，植物根系与农作物种类有关，而农作物种类受农业小气候和地域自然条件限制，因此，难以通过改变成土矿物类型与植物根系来影响土壤团聚体的形成[6]。因此，增施有机物料、扩大SOC 库容量等成为农业生产中促进土壤团聚体形成和增加土壤碳汇的有效途径[7-8]。全面了解土壤团聚体的形成机制对于评估土壤健康、制定相应的土壤管理措施、稳定土壤结构、充分发挥土壤团聚体的生态功能等具有重要意义。

土壤碳是陆地生物圈中最大的碳库，其固存是全球气候调节的关键因素[9]。SOC 是影响土壤结构的主要因素[10]，并受土壤结构的动态影响。然而，在森林或草原逐渐被开垦为农田后，SOC 含量下降了30%～80%[11]。在农田土壤中施用有机物料是增加碳汇和促进土壤团聚体形成的有效措施之一[12]。有机肥、农作物秸秆等由于方便获取、成本较低而被广泛应用于土壤碳汇扩容[13-14]。土壤耕作层作为农业生产活动中最活跃的场所，其团聚体内含有高达90%的SOC[15-16]。因此，对SOC 进行研究可为揭示其对耕层土壤团聚体形成的影响奠定基础。

基于此，拟从土壤团聚体的定义与特征、形成与稳定机制及SOC 的功能定位出发，综述SOC 数量、SOC 结构、微生物残体碳及SOC 损失对土壤团聚体形成与稳定的作用及影响，阐述土壤碳汇与土壤团聚体的协同关系，明确SOC 在土壤团聚体形成中的作用，以期进一步完善土壤团聚体的形成理论、明确土壤团聚体的组成、探明SOC 周转与农田土壤团聚体之间的内在联系。

1 土壤团聚体形成的研究现状

1.1 土壤团聚体的定义和特征

土壤团聚体一般被认为是土壤中粒径为53～2 000 μm 的结构性单元，为土壤各级粒径通过复杂的物理、化学及生物综合作用形成的多级孔性结构体[17-18]。土壤团聚体具有储存土壤水分和养分、承载土壤肥力的功能，是表征土壤健康状况的重要指标[19-20]。团聚体分级是研究土壤团聚体的重要方法之一，各级团聚体占比及其对土壤健康的影响是研究的热点。团聚体由不同大小的颗粒组成，并形成物理和化学保护梯度[21]；在成为微团聚体和大团聚体之前，其可以被描述为有机质与单个土壤颗粒结合的等级结构[22]。新的微团聚体的形成对碳固存至关重要，储存在其中的有机物质可暂时不被进一步分解[22]，并与大团聚体的周转密切相关[21]，而大团聚体受耕作管理、有机质含量和气候变量的强烈影响[23]。因此，探明团聚体分级对于了解土壤结构十分必要。EDWARDS 等[24]认为，土壤是由微团聚体（＜250 μm）和由微团聚体通过较弱的黏结作用聚合而成的大团聚体（＜250 μm）组成；ELLIOTT 等[25]使用湿筛法将收集的土壤样品分为4个水稳定团聚体等级：巨型团聚体（＜2 000 μm）、微型大团聚体（2 000～250 μm）、微团聚体（250～53 μm）、粉粒+黏粒（＜53 μm）。

干筛法[26]和湿筛法[27]为土壤团聚体分级常用方法。其中，干筛法常用于机械稳定性评估，湿筛法常用于水稳定性评估。由于内部气压差，快速湿筛法可能会导致团聚体的破坏，并影响负责增强团聚效果的微生物群落的活动和动力学过程[28]。相较于湿筛法，干筛法可以保持土壤微生物相对完整的栖息地和活动[29]，但其只能反映未降雨或灌溉的干燥田间的土壤微生物群落特征。目前，为衡量团聚体的分布情况和稳定性，团聚体稳定指数[27]、平均质量直径（MWD）[30]、几何平均直径（GMD）[31]、分形维数（D）[32]等指标已被国内外学者广泛采用。

1.2 土壤团聚体的形成过程和作用机制

土壤团聚在土壤物理、化学和生物动力学中起着重要作用，被认为是农业系统可持续发展的重要过程。团聚体可以通过矿物和有机颗粒的重排、絮凝和胶结作用形成。根据团聚体层次模型[21-22]，黏粒和粉粒等初级土壤颗粒被聚集成微团聚体，然后微团聚体聚集成微型大团聚体。土壤团聚体的形成机制包括以下3个方面。

一是物理作用。干湿交替会导致土壤干湿不均匀，土壤颗粒收缩在一起，从而产生裂缝，减小团聚体的尺寸。干湿循环对土壤团聚的影响程度取决于黏土类型、循环次数、含水量及其他因素[33]。冻融循环通常会减少稳定的团聚体数量，且影响程度取决于土壤含水量、交替次数和土壤类型。相关研究结果表明，冻融循环在土壤高含水量的情况下可更明显地减少团聚体数量，但在中等含水量的情况下则有可能对团聚体的稳定性产生积极影响[34]。

二是化学作用。黏土、多价阳离子和有机质之间的结合情况是影响土壤团聚体稳定形成的重要因素，其影响程度取决于黏土矿物学特征。黏土主要是由硅铝酸盐和一系列氧化物、氢氧化物和羟基氧化物构成，以高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石等铝硅酸盐黏土矿物为主要黏土类型[35]。蒙脱石吸水或吸附有机质后体积会膨胀，高岭石、伊利石和绿泥石等在润湿时不会膨胀，且后者阳离子交换量和比表面积比蒙脱石低[36-37]。膨胀可能导致团聚体破坏[38]，因此，高岭石、伊利石和绿泥石含量高的土壤比蒙脱石含量高的土壤更稳定。铁（Fe）、铝（Al）和锰（Mn）氧化物可以在带负电荷的SOC 和带负电荷的黏土之间起桥梁作用，同时稳定团聚体[39]，这种结合机制对于微团聚体的稳定特别重要。

三是生物学作用。土壤生物群落和生物机制在土壤团聚体形成及稳定中发挥着至关重要的作用。蚯蚓等土食动物对土壤团聚的贡献很大[40]，且蚯蚓粪是土壤和有机质的混合物，可以促进团聚体稳定[41]。另外，蚯蚓洞穴也可通过增强水分渗透、气体交换和根系生长来促进土壤大团聚体的聚集[42]。在微生物因子中，真菌对土壤团聚体的总体稳定性具有积极影响，菌丝可以缠绕土壤颗粒和有机物，产生的聚合物可充当黏合剂，共同促进团聚体的形成和稳定，但其稳定团聚体的能力因物种而异；菌根释放的蛋白质也可能对土壤团聚体的形成与稳定具有积极作用[43]。细菌可以通过分泌黏液、多糖和其他充当黏合剂的细胞外化合物来促进土壤团聚[44]。植物通过根系缠绕来增加团聚体数量，同时植物衍生的多糖和腐殖质也直接有助于团聚体的形成与稳定[45]；植物根系分泌物和植物凋落物可以刺激土壤微生物活动，促使微生物衍生成分的产生，充当黏合剂来间接促进团聚体形成与稳定[46]。

1.3 SOC在土壤团聚体中的功能定位

SOC 是土壤肥力的核心，SOC 可能通过改变土壤团聚体粒径分布和SOC 类型进而影响土壤团聚体的形成与稳定。研究表明，耕层土壤团聚体内含有高达90%的SOC[15-16]。SOC 存在于团聚体中，而SOC 也是土壤团聚体的胶结物，两者密不可分[47]。SOC 增强了土壤团聚体的胶结作用，而团聚体也可为SOC 提供物理保护，从而有利于碳的固存。因此，土壤团聚体与SOC 密切相关。根据SOC 在土壤中的分布和功能，可将其分为游离态颗粒有机碳（fPOC）、闭蓄态颗粒有机碳（iPOC）、矿物结合态有机碳（MOC）和可溶性有机碳（DOC）等4 种碳库类型。其中，fPOC 主要由一些颗粒较大的未分解或半分解的动植物残体组成，其存在于土壤团聚体间的大孔隙中。iPOC 主要由一些颗粒较小的完全分解的动植物残体组成，其存在于土壤团聚体内部，是构成团聚体的主要成分之一。SIX 等[48]根据SOC 颗粒大小，将颗粒有机碳（POC）分为粗POC 和细POC；根据其所在位置的团聚体粒级大小，分为大团聚体内POC 和微团聚体内POC。MOC 是由一些动植物残体分解的最终产物与土壤矿物有机结合形成的一类有机无机复合体，土壤大团聚体中有机质含量不足20%，其绝大部分为有机无机复合体[49]。DOC 是土壤中粒径＜0.45 μm 的可溶性有机分子混合物，覆盖于整个土壤孔隙中。由于DOC 的含量很低，占全碳的0.04%～0.22%[50]，在团聚体研究中可忽略不计。

土壤团聚体中SOC 主要来源于动植物残体，动植物残体作为胶结物质将土壤颗粒团聚在一起并形成土壤团聚体的主要有机骨架。随着有机质分解的进行，有机颗粒与土壤矿物结合形成大团聚体（＜250 μm）和微团聚体（＜250 μm）。动植物残体作为食物来源，是土壤生物生命活动的媒介，影响团聚体的周转和形成[51]。有机残体对土壤团聚性的影响程度取决于残体中木质素、酚类化合物、芳香族化合物、甾醇和类脂等的浓度。植物与微生物残体在土壤中的积累量直接影响土壤碳库的动态变化及其对土壤团聚体形成与稳定的响应，其中，在质地较细的土壤中，微生物残体碳对土壤总SOC 的贡献以及团聚体的形成与稳定起主导作用[52]。

2 SOC对土壤团聚体形成的影响

2.1 SOC数量对土壤团聚体形成的影响

SOC 在团聚体形成中起重要作用，表层土壤中90%的SOC以团聚体形式存在[15-16]。经过30多年的探索，SIX 等[48，53]认为，SOC 是团聚体中最重要的胶结物质之一。因此，推断SOC 数量必定影响土壤团聚体的形成与稳定性。根据大团聚体的生命周期和微团聚体的形成模型[54]，大团聚体的数量随着因植被生长而被固定的有机碳源数量的增加而增加，当植物生长不良和有机残留物数量较少时，大团聚体的数量也随之减少。LI 等[55]认为，草地植物根系和新鲜有机残体数量较少，利于微团聚体形成与稳定；草地土壤团聚体具有的长期稳定与固碳的特性，同步提高了微团聚体与植物有机残体结合形成的大团聚体中SOC 的含量。SOC 积累也受土壤密度或土壤孔隙大小的影响，研究表明，土壤密度的降低伴随着SOC 数量的增加[56]。然而，也有研究认为，低植被覆盖的SOC易随降雨水淋失向下迁移[57]。此外，相比于草地和灌丛土壤，耕作可增加农田SOC 均匀度并导致农田SOC 含量提高[55]，说明农田更有利于土壤团聚体的形成[58]。

由于不同粒级土壤团聚体内的胶结物质类型和土壤胶结作用机制不同，SOC 在土壤团聚体内的保护能力因团聚体大小而异[47，59]。在所有与团聚体相关的SOC 中，粉粒+黏粒相关的SOC 通过物理化学机制与SOC 紧密结合而分解最缓慢[60-61]。SOC 是将微团聚体聚合成大团聚体的胶结物质[62]，大团聚体中的植物根和菌丝可提高其SOC 含量[47，63]，草地和灌丛大团聚体的SOC 含量高于微团聚体[25]。因此，SOC 数量是决定SOC 促进土壤团聚能力的重要因素。随着我国生态文明建设的逐步发展，农业废弃物资源化成为环境保护的重要措施之一，有机肥和作物秸秆等有机物料大量被用于土壤培肥。外源有机物料的投入可以促使＜250 μm微团聚体形成更大的团聚体，从而促进土壤团聚体的形成与稳定，这些措施在农业生产中耕地质量的提升和新垦耕地的培育等方面得到了广泛应用。

2.2 SOC结构对土壤团聚体形成的影响

SOC 作为土壤团聚体形成的胶结物质，同时土壤团聚体也可增强其物理保护能力，减少SOC 的矿化，其中大团聚体比微团聚体中的SOC矿化率低[64]。KUBAR 等[65]首次关于水稻-油菜种植系统中秸秆还田管理下土壤团聚体与化学成分关系的研究结果表明，烷氧基碳含量与全土及＜5 000 μm、2 000～1 000 μm、＜250 μm 团聚体的SOC 含量具有强相关关系。大团聚体中SOC 含量与芳香族碳含量呈极显著正相关（R=0.68～0.85）关系，而与羰基碳含量呈负相关关系。SOC 功能组分的积累利于土壤大团聚体的稳定。研究结果表明，烷氧基碳、酚基碳、芳香族碳和羧基碳官能团影响大、小团聚体的形成，其中，SOC 化合物官能团可能作为胶结物质有效地促进大团聚体的形成[66]。

秸秆还田管理明显改善了土壤团聚体相关碳结构组成。近年来，有研究者发现，秸秆还田不仅可以提高SOC 储量，而且可以改变农田SOC 的有机官能团的种类和数量[67]。在土壤中添加玉米秸秆后，芳香族碳的相对含量降低[68]。同样，SONG 等[69]的研究结果显示，添加玉米秸秆增加了SOC 中烷氧基碳的积累，芳香族碳含量则降低。最近一项研究结果表明，4种SOC 有机官能团（烷氧基碳、酚基碳、芳香族碳和羧基碳）在土壤中的占比以烷氧基碳最大[70]。烷氧基碳通常容易被分解，以支持微生物活动[71]。添加新鲜秸秆可能导致底物微生物和SOC的直接积累[72]，特别是在＜250 μm 的土壤团聚体中的积累更明显[66，73]。当秸秆衍生的有机物质或胶体可以与矿物结合时，会将微团聚体聚合转化为大团聚体。综上，不同SOC 结构对土壤团聚体形成的作用机制不同，其中，烷氧基碳在土壤团聚体形成过程中起主导作用。

2.3 微生物残体碳对土壤团聚体形成的影响

土壤微生物残体是土壤有机物的重要来源，对SOC的贡献高达50%以上[74]。氨基糖是微生物细胞壁的主要成分[75]，作为微生物残体的特定生物标识物，已被广泛用于表征土壤微生物残体对各种生境中SOC 积累和周转的贡献[76]。目前，可以被检测的4种氨基糖包括氨基葡萄糖、氨基半乳糖、氨基甘露糖和胞壁酸，其中，氨基葡萄糖主要来源于真菌细胞壁，而胞壁酸只在细菌细胞壁中被发现[77]。氨基糖是衡量土壤中微生物残留碳积累的重要指标[77]，但由于氨基糖无法完全代替微生物源碳[78]，因此将氨基糖含量转换为真菌残体碳（FRC）、细菌残体碳（BRC）和总微生物残体碳（MRC）含量的方法被广泛采用。土壤团聚体的形成与微生物残体在土壤中的变化密切相关[79]，微生物残体可以促进土壤团聚体的形成和稳定[80]。研究表明，土壤团聚体稳定性（MWD）与氨基糖含量呈显著正相关关系，氨基糖在微团聚体中比在大团聚体中更稳定[81]。氨基糖和微生物残体碳含量的团聚体粒径排序为（2 000～250 μm）＜（＜2 000 μm）＜（＜250 μm）。也有研究指出，粒径＜250 μm的团聚体内微生物残体量较粒径＜53 μm的团聚体中的更多[82-83]。此外，有学者研究了不同海拔土壤团聚体组分中微生物生物量和残留物的空间分布，结果表明，相比于微团聚体，在大团聚体中真菌残体的积累更多，微生物残体对SOC 的贡献更大，稳定的氨基糖只参与了土壤大团聚体的形成和稳定，并对SOC的固存作出贡献[84]。

DING 等[82]的研究结果显示，与化肥相比，畜禽粪便有机肥与化肥配施显著增加了所有团聚体大小组分中总氨基糖的含量，且增加的大团聚体可保护氨基糖免受微生物攻击，从而有利于微生物衍生的SOC 在大团聚体中积累[85]。研究表明，免耕条件下氨基糖积累量明显大于常规耕作处理，其中大团聚体的周转率降低，稳定并促进微团聚体的形成[21，81]。这主要由于免耕条件下土壤微生物及酶对底物的接触减少，因此，包括氨基酸糖等SOC 可以在空间上得到保护，不被微生物分解[86]。另外，氨基葡萄糖比胞壁酸更耐微生物分解，并倾向于在土壤中积累，促进团聚体形成与稳定，因此土壤中胞壁酸积累能够增强对土壤团聚体的物理保护[79]。总之，微生物残体碳作为SOC 的主要来源，在促进团聚体形成及稳定等方面有举足轻重的作用和贡献。

2.4 土壤侵蚀对土壤团聚体形成的影响

土壤侵蚀极大地影响着全球陆地生态系统碳循环[87]。侵蚀造成SOC 损失的途径主要有2 种：一是SOC 在流域或生态系统内的重新分布；二是通过矿化作用将SOC损失到大气中[88]。侵蚀引起的碳损失是无法平衡的全球碳预算中“缺失的汇”的一部分[89]。过去的一段时间，有学者试图量化各种环境中侵蚀引起的SOC 损失。TURNER 等[90]的研究表明，全球土壤腐殖质的损失率在过去1 万a 中提高了约30 倍。土壤团聚体被认为是衡量土壤稳定性和可侵蚀性的重要指标[21]。土壤团聚体稳定性除与SOC 含量、结构等有关外，也与土壤侵蚀状况有关[91]。土壤侵蚀受降雨和农业活动的影响较大，雨水侵蚀后团聚体破碎和机械干扰等因素会导致土壤团聚体稳定性减弱[87]。此外，土壤团聚体被破坏后会释放出原本包裹在团聚体中的胶结SOC[88]。SOC 随水流被搬运流失。较多研究表明，陆地地表径流的选择性传输导致侵蚀的沉积物中富含易流失的SOC[92-93]。一般来说，径流水中的SOC 迁移量比有植被覆盖的地块大，坡地上由侵蚀引起的SOC损失可能比平地上的损失高数倍甚至更高。WANG 等[94]的研究表明，侵蚀引起的团聚体分解和SOC 的重新分布导致沉积地的大团聚体数量和相关碳含量增加，从而促进大团聚体形成。

由于侵蚀会导致矿化率提高，因此，每年有高达1 Gt 碳的净流量进入大气[87]。CHAPLOT 等[95]指出，随着水侵蚀造成土壤团聚体减少，SOC 损失增加，阻碍团聚体形成；但随着土壤团聚体的形成与稳定，气体排放增加。在干燥通气良好条件下SOC损失以微生物分解矿化为主，并以二氧化碳（CO2）等气体形式反馈到大气中[96]，此时以大团聚体中SOC 分解矿化为主，从而抑制大团聚体形成和稳定。在水侵蚀条件下，土壤团聚体的分解碎裂沿着内部孔隙发生，这些孔隙被认为是SOC 的吸附部位[97]。该过程为微生物提供了营养，导致SOC 快速分解矿化，造成团聚体结构被破坏。总之，土壤侵蚀造成的SOC 损失，使得土壤团聚体分解、分散，增加了大团聚体部分的CO2排放率，对土壤团聚体的形成与稳定造成负面影响。

2.5 土壤碳汇对土壤团聚体形成的影响

土壤是陆地生态系统中最大的碳库，其微妙变化都将可能对陆地生态系统的陆地碳循环产生积极或消极影响[98]。作为陆地生态系统中最大和最活跃的碳库，土壤既是碳源又是碳汇。土壤碳库包括有机碳库和无机碳库，SOC 约占陆地生物圈碳库的65%[47]。SOC 被认为是土壤团聚体形成与稳定最重要的影响因素之一，且团聚体形成与稳定作用亦是土壤碳固存的最重要机制[99]。研究表明，SOC 库储量与团聚体水稳性强弱密切相关，SOC 含量随团聚体粒径的增大而增加，且大团聚体形成过程中含有更多新形成的不稳定有机物质，易被破坏[100]。团聚体结构在保护和稳定SOC 方面发挥着重要作用。相比之下，SOC 是形成稳定团聚体的主要胶结剂之一，有利于保持土壤肥力、提高作物产量和增加土壤碳汇[95]。因此，SOC 与团聚体的形成与稳定密不可分，SOC 的固持实际上是土壤团聚体的形成和稳定过程。增加土壤碳汇可以促进土壤团聚体的形成与稳定，健康的土壤环境具备良好的团聚体结构来提升碳汇能力。二者相辅相成，才能充分发挥潜能，培育健康土壤，助力全球碳中和。

3 总结与展望

现阶段，我国的中低产田占比依然较高，成为限制粮食增产的重要因素。因此，形成稳定的土壤团聚体、改善耕层土壤结构，从而改良中低产田，将是保障国家粮食安全、防止土壤退化、提升土壤肥力的关键措施。随着农业生产中有机替代施肥模式的推广，以及国家“双碳”政策的提出，土壤碳循环相关研究已成为现今热点；有机物料投入在土壤肥力提升中的作用也被持续关注。尽管前人对其有长达半个多世纪的研究，但土壤是极为复杂的生态系统，已有的研究大多数停留在宏观尺度，微观尺度上存在诸多不足，这可能是由于之前的研究手段和仪器设备条件有限所致。随着社会发展和科技进步，新兴的原位检测技术可将宏观与微观研究充分结合，在多学科交叉融合发展背景下，侧重于实时动态原位监测，全面揭示不同SOC 在不同尺度上对土壤团聚体的影响及作用机制，探讨不同土壤类型、气候条件、自然灾害等条件下SOC 对团聚体形成与稳定性影响的差异性及机制已成为当前及未来的主要研究方向。在前人研究的基础上，针对不足之处，未来的研究可能将从以下方面进行突破。

（1）微观尺度上SOC 对土壤团聚体形成过程的影响及其稳定机制。结合土壤学、基础化学、仪器科学、微生物学等相关学科的研究方法和现代先进的仪器分析技术，动态监测土壤微生物在微观尺度上介导的SOC 循环过程，并剖析碳循环相关动力学过程的原理，对其进行定量表征，有助于微观尺度上深刻理解SOC 对团聚体形成过程的影响及其稳定机制，为宏观尺度上的研究提供更强有力的理论支撑。

（2）有机物料的投入及长期定位试验中SOC 对团聚体形成过程的影响及其稳定机制。SOC 数量的增加对团聚体形成和稳定的影响不容忽视，尤其是存在干湿交替（典型的稻油、稻麦轮作等）或长期淹水缺氧的土壤，关于SOC 对这类特殊土壤团聚体的形成过程及其稳定机制的影响尚缺乏系统性研究。虽然针对这类土壤微生物群落结构及数量的研究已有大量报道，但均停留在微观层面，鲜有真正揭示微生物-SOC-团聚体间关系的研究。此外，土地利用方式、种植制度、施肥模式的改变以及长期定位试验条件下土壤碳循环过程所伴随的团聚体的动态变化规律仍不清楚，尚需要全面揭示有机物料投入下土壤团聚体的形成过程及其与SOC 和微生物的动态耦合关系，以便为有机替代施肥模式的推广应用、培育健康土壤等提供技术支持。

（3）SOC 与微生物耦合机制下土壤新型污染物的消纳机制。近年来，土壤新型污染物（如微塑料、抗生素等）受到社会各界的广泛关注。目前，学者们大多关注此类污染物的来源、迁移转化过程，以及对土壤生态系统的影响等，针对土壤团聚体中SOC 与微生物耦合下土壤新型污染物的消纳机制尚未见相关报道。同粒径团聚体中存在特异的微生物种群，因而拥有不同的生态功能，未来应加强土壤团聚体SOC 与微生物耦合下的土壤新型污染物消纳机制及能力的研究，以便为土壤新型污染物的修复研究提供新思路。

（4）土壤碳汇过程对土壤团聚体形成及稳定的影响。土壤是陆地生态系统中最大的碳库，其中，SOC库占陆地生物圈碳库的65%。随着国家“双碳”政策的提出，土壤被认为是碳固存、增大碳储量的最佳场所。土壤碳固存的现有研究主要集中在秸秆生物质炭、有机肥等有机物料的投入对土壤基本理化性状、作物生长状况和与微生物互作的影响，而针对土壤团聚体对SOC 的容纳限度、土壤侵蚀耐受程度（CO2排放、雨水冲刷搬运等）平衡稳定效应的研究尚未见报道。加强上述研究，可为土壤碳汇扩容、水土保持以及CO2等温室气体减排提供理论参考。

（5）新型土壤调理剂的开发与应用。土壤团聚体的结构与功能稳定性直接影响土壤的健康状况，因此，可人为添加土壤调理剂来改善土壤质量，提升土壤肥力，培育健康土壤。秸秆和有机肥等有机物料作为天然土壤调理剂能显著促进土壤团聚体的形成与稳定，但此类有机物料不仅形成的团聚体结构稳定性差，而且形成时间漫长、短期效果不明显。聚丙烯酰胺等其他类型的调理剂的改良效果一般，仅短期效果明显。因此，未来研究中需要优化调理剂配方设计，运用现代先进的化学合成技术，并结合微生物菌剂等生物活性物质，探索能够促进土壤颗粒团聚且具有长效性和稳定性的化学或生物调理剂，以增加土壤团聚体数量，培育健康土壤。